Çıplak gözle görünmüyorlar: Dünyanın en küçük robotları geliştirildi

ABD’de Pennsylvania Üniversitesi ile Michigan Üniversitesi’nden bilim insanlarının ortak çalışmasıyla geliştirilen mikroskobik robotlar, robotik teknolojide bugüne kadar ulaşılan en küçük ve en gelişmiş otonom sistemler arasında gösteriliyor. Ortalama 200–300’e 50 mikrometre boyutlarında olan bu robotlar, bir tuz tanesinden bile küçük yapılarıyla dikkat çekiyor. Boyutları itibarıyla biyolojik mikroorganizmalarla benzer ölçekte çalışan bu sistemlerin, hücre düzeyinde gözlem ve müdahale imkânı sunması hedefleniyor.

IŞIKLA ÇALIŞAN, KENDİ KARARINI VEREN ROBOTLAR

Science Robotics ve PNAS dergilerinde yayımlanan araştırmalara göre robotlar, kablo, manyetik alan ya da uzaktan kumanda olmadan çalışıyor. Enerjilerini ışık kaynaklarından alan bu mikroskobik sistemler, üzerlerindeki ultra küçük bilgisayarlar sayesinde çevresel koşulları algılayarak yön ve hareket kararlarını tamamen kendi başlarına alabiliyor.

YENİ ÖLÇEK, FARKLI FİZİK KURALLARI

Bu denli küçük ölçekte çalışan robotlar için klasik robotik kurallar geçerliliğini yitiriyor. Yerçekimi ve atalet gibi kuvvetlerin yerini akışkan direnci ve viskozite alıyor. Uzmanlara göre mikroskobik ölçekte su içinde hareket etmek, insan için bal kıvamında bir sıvıda ilerlemeye benziyor. Bu nedenle ekip, geleneksel motorlar yerine tamamen yeni bir itki sistemi geliştirdi.

MİKRO AKINTIYLA HAREKET

Robotlar, çevredeki iyonları harekete geçiren elektrik alanları oluşturarak kendi mikro akıntılarını yaratıyor. Bu sayede saniyede kendi boyları kadar mesafe kat edebiliyor ve balık sürülerini andıran koordineli hareketler sergileyebiliyor.

HAREKETLİ PARÇA YOK, AYLARCA ÇALIŞMA KAPASİTESİ

Hareketli parça içermeyen elektrot sistemi, robotların dayanıklılığını ciddi biçimde artırıyor. LED ışığıyla şarj edilen bu sistemlerin aylarca kesintisiz çalışabildiği ve defalarca yeniden kullanılabildiği belirtiliyor.

MİKRO BEYİN TEKNOLOJİSİ DÖNÜM NOKTASI

Asıl teknolojik sıçrama ise Michigan Üniversitesi tarafından geliştirilen ultra küçük elektronik sistemlerle sağlandı. İşlemci, hafıza, sensörler ve güneş panelleri tek bir mikroskobik yapıya sığdırıldı. Sadece 75 nanovat enerjiyle çalışan bu sistemler, enerji tüketimini bin katın üzerinde azaltmayı başardı.

VERİLERİN İLETİMİ ‘DANS’LA SAĞLANIYOR

Robotlar, topladıkları verileri mikroskop altında izlenebilen küçük hareketlere kodlayarak iletiyor. Bu yöntem, arıların dans ederek haberleşmesine benzetiliyor. Her robotun ışık darbeleriyle programlanabildiği ve benzersiz bir kimliğe sahip olduğu vurgulanıyor.

Araştırmacılar, bu teknolojinin henüz başlangıç aşamasında olduğunu ve gelecekte daha hızlı, daha karmaşık görevleri yerine getirebilen mikroskobik robotların geliştirileceğini ifade ediyor.